*3.7.5. Подключение светодиодов

Схему с открытым стоком, можно использовать для включения светодиода, как показано на рис. 3.52. Если сигнал на входе А или В имеет низкий уровень, то соответствующий транзистор с «-каналом закрыт и светодиод погашен. Когда на входы А и В одновременно подан высокий уровень, оба транзистора открыты, на выходе Z сигнал имеет низкий уровень и светодиод светится. Сопротивление под­тягивающего резистора R выбрано таким, чтобы во включенном состоянии через светодиод протекал надлежащий ток.

Обычно для нормальной яркости свечения светодиодов требуется ток порядка 10 мА. У КМОП-схем серии НС и НСТ втекающий или вытекающий ток составляет 4 мА и они, как правило, не применяются для включения светодиодов. Однако у более совершенных КМОП-схем типа 74АС и 74АСТ втекающий ток достигает 24 мА и больше, и их можно эффективно использовать для включения светодиодов.

Чтобы найти нужное сопротивление резистора R, необходимы следующие дан­ные:

Ток светодиода /LED, необходимый для получения желаемой яркости; для типичного светодиода эта величина составляет 10 мА.

Падение напряжения на светодиоде в «открытом» состоянии ^LED, приблизительно равное 1.6 В в типичном случае.

Напряжение на выходе вентиля с открытым стоком FQL, в который втекает ток светодиода. В КМОП-схемах серий 74АС и 74АСТ значение V_Olmax равно 0.37 В. Если в выходную цепь вентиля втекает ток /LED и на выходе поддерживается напряжение меньшее, скажем, 0.2 В, то вычисляемое ниже сопротивление резистора оказывается немного меньше требуемого, но обычно это не причиняет вреда. Через светодиод потечет немного больший ток, чем / , и он будет светиться чуть ярче, чем ожидалось.

Используя перечисленные данные, можно записать следующее соотно­шение:

Заметьте, что для подключения светодиода не обязательно использовать выход с открытым стоком. На рис. 3.53(а) показано, как подключить светодиод к выходу обыкновенного КМОП-вентиля И-НЕ. Если на обоих входах имеется высокий уро­вень, то нижние («-канальные) транзисторы обеспечивают на выходе низкий уро­вень, как и в случае схемы с открытым стоком. Если на любом из входов действует низкий уровень, то выходное напряжение имеет высокий уровень; при этом хотя бы один из верхних (р-канальных) транзисторов открыт и через светодиод ток не течет.

Некоторые семейства КМОП-схем позволяют включать светодиод, когда на выходе имеется высокий уровень, как показано на рис. 3.53(b). Это возможно, если вытекающий ток достаточен для удовлетворения требованиям, предъявляемым светодиодом. Однако последний вариант применяется не так часто как первый, потому что в большинстве случаев КМОП- и ТТЛ-схемы при наличии высокого уровня на выходе не могут давать такой же большой выходной ток, какой может втекать в них со стороны выхода при низком уровне.

Р ис. 3.53. Подключение светодиода к выходам обычных КМОП-схем: (а) свето-диод светится, когда по нему течет ток, втекающий в схему при низком vooBHe на ее выходе; (Ы светояиод светится, когда по hbmv течет ток, вытекающий из схемы пои высоком vooeHe на ее выходе